辽时，置丰州、云内州，隶于西京道，因而后人有“丰州滩”的称谓。

金灭辽，该地区尽入金朝之版图，仍置丰州，改道为路，女真、汪古部在此。元称丰州，隶于大同路，从此蒙古族成为这里的主体民族。

明朝曾两度在土默特地区设置卫所，但时间短暂，该地区一直是蒙古族之游牧地。

十五世纪中叶，此处成为蒙古土默特部之领地。

清雍正元年（1723年）至乾隆六年（1741年），清廷先后在土默特两翼境内设置归化城、清水河、托克托、和林格尔、萨拉齐五厅，及管辖五厅的归绥道，均隶属山西省。设置道厅以后，土默特地区基本形成蒙汉分治局面。乾隆四年（1739年），满州八旗驻防绥远后，以建威将军（后改绥远城将军）兼管土默特两翼事务。乾隆二十六年（1761年），清廷裁撤两翼都统，左右翼各留副都统一员。乾隆二十八年（1763年），复裁副都统一员，并改为专城副都统，由朝廷拣员（多系满员）充任，成为定制，土默特人被剥夺了旗权。从顺治元年（1644年）到康熙十四年（1675年），清廷先后在土默特北境、西境、东境编设茂明安旗、乌拉特三公旗、四子部落王旗、达尔汉贝勒旗和察哈尔八旗（主要是西四旗），将土默特两翼辖境划定在南北205千米、东西175千米的范围内。

民国元年（1912年），原属山西归绥道的各厅一律改县，在土默特境内共有六县，即归绥县、萨拉齐县、托克托县、和林格尔县、清水河县、武川县（加上以后增设的包头县共七县），均由山西委任知事（相当于县长）。民国三年（1914年），袁世凯下令改绥远为特别区，改绥远将军为都统，并兼任归化城副都统。同年，土默特两翼合为一旗，最高行政长官改为总管，副都统衙门改为总管署，直属于绥远特别区（后改为省）。改制后，先后10任总管均为客籍。民国十七年（1928年）7月，土默特人满泰出任总管；民国二十三年（1934年），荣祥继任总管，改旗名为土默特特别旗，总管署改为旗政府。民国二十六年（1937年）10月，土默特地区沦陷，总管荣祥带领一批旗政府官员撤退到陕北榆林。民国二十七年（1938年）2月，日寇重组伪旗署，属伪蒙疆巴彦塔拉盟管辖，对土默特地区实施殖民统治。民国三十四年（1945年），日寇投降后，土默特旗恢复原建制，仍为总管旗。

1949年9月，绥远省和平解放，根据和平解放有关条例，仍沿用旧政权土默特特别旗称谓，建制和管辖范围与解放前相同，旗政府设在旧城议事厅巷内。

1950年3月，土默特旗人民政府正式成立，直属绥远省人民政府领导，为甲等旗，继续维持蒙汉分治局面，行政区域不变，旗政府仍驻归绥市（呼和浩特市）。

1953年11月26日，土默特旗各界人民代表会议通过结束旗县并存局面的决议。1954年3月，撤消归绥县，以归绥县原辖地区为基础，并将该县邻近各纯蒙村及蒙民居住较多的村庄划归土默特旗。原属土默特旗的第七区划归达茂旗，磴口乡划归乌盟石拐矿区。土默特旗改由集宁专属领导。调整后，全旗以归绥县原来区划为基础，建七个区、2个镇、111个乡和9个乡级居民委员会。

1954年3月6日，撤销绥远原建制，原辖区并入内蒙古自治区；撤销绥远原集宁专员公署，成立平地泉行政区人民政府，土默特旗由平地泉行政区人民政府领导。

1956年5月，土默特旗第五区的林坝、小林坝和姑姑板3个自然村划归和林格尔县。同年6月25日，根据宪法规定，土默特旗人民政府改为土默特旗人民委员会。同年9月，以土默特旗一、二、三、五区划设呼和浩特市郊区。同年9月2日，土默特旗攸攸板区的台阁牧乡、攸攸板乡、坝口子乡；罗家营区的罗家营乡、小井乡、陶思浩乡、毫沁营乡、不塔气乡；榆林乡区的榆林乡、保合少乡、什字乡、陶卜气乡、大窑子乡；八拜区的巧报乡、喇嘛营乡等17个半乡共21380户、84729人划入呼和浩特市郊区。同年11月11日，土默特旗人民委员会下令撤销攸攸板区公所、罗家营区公所、榆林子区公所。以上三个区所属各乡，均由旗人民委员会直接领导。

1957年7月，撤销美岱、八拜2个区公所，其所属各乡、直属旗人民委员会领导。至此，全旗辖2个区、2个镇、33个乡。

1958年4月5日，平地泉行政区改为平地泉区专员公署，土默特旗改由平地泉区专员公署领导。同5月1日，土默特旗所属朱亥、美岱、讨速号、八拜、毫沁营5个乡归呼和浩特市郊区。同年5月15日，撤销平地泉区专员公署，土默特旗改由乌兰察布盟领导。同年5月25日，撤销萨拉齐县,杨圪楞镇、鄂尔格逊镇、沙尔沁乡划入包头市，其余地区均并入土默特旗，旗政府暂驻萨拉齐镇。同年8月4日，土默特旗所属后窑子乡划归包头固阳县领导。

1960年2月1日，土默特旗由乌兰察布盟划归呼和浩特市领导。6月，土默特旗人民委员会由萨拉齐镇迁到察素齐镇。同年11月1日，土默特旗所属桃花人民公社划归呼和浩特市郊区领导。

1963年2月21日，土默特旗由呼和浩特市划归乌兰察布盟领导。

1964年8月2日，呼和浩特市郊区所属白庙子公社、台阁牧公社、沙尔沁公社、沙尔营公社和桃花公社的甲尔旦、古尔丹坝、羊路什、大阿哥营、六犋牛5个大队，划归土默特旗。

1965年3月27日，国务院决议撤销土默特旗，改设土默特左右二旗。由于“文化大革命”的干扰，直到1969年1月，土默特左旗和土默特右旗才正式分署办公。土默特左旗政府驻地为察素齐镇。

1971年，土默特左旗由乌兰察布盟划归呼和浩特市管辖。

1981年8月，增设青山人民公社。全旗设19个人民公社和1个镇。

1987年1月，察素齐镇和公社合并，全旗设16个乡、3镇。

2001年，撤青山乡、哈素乡和此老乡。同年，白庙子乡建镇。

2004年，台阁牧乡建镇。

2006年，撤把什乡、陶思浩乡、大岱乡、三两乡、兵州亥乡、铁帽乡、沙尔营乡，全旗辖5镇4乡。

2010年11月26日，沙尔沁正式撤乡设镇。

2013年，将沙尔沁镇委托呼和浩特经济技术开发区管理。

2018年，撤兵州亥、三两、大岱、陶思浩4个区域服务中心后全旗6镇、2乡、2个区域服务中心，1个经济技术开发区。

截至2023年6月，土默特左旗辖7个镇、2个乡；另有3个区域服务中心，1个经济技术开发区，分别为：察素齐镇、毕克齐镇、善岱镇、台阁牧镇、白庙子镇、沙尔沁镇、敕勒川镇，塔布赛乡、北什轴乡。共有296个行政村、14个社区（其中沙尔沁镇及所辖村2012年整建制托管于呼和浩特经济技术开发区），旗人民政府驻察素齐镇。

土默特左旗位于内蒙古自治区中部，呼和浩特市境西部，大青山南麓的土默川平原上，介于北纬40°26′～40°56′、东经110°47′～110°48′之间，距首都北京480千米，北与武川县接界，南连和林格尔县和托克托县，东接呼和浩特市区，西与包头市土默特右旗毗邻，总面积2779平方千米。

土默特左旗地处内蒙古高原，地形北高南低，北面是大青山山地，最高海拔2270米，南部是土默特平原，海拔最低点哈素海为988.2米。地貌类型基本上可分为山地和平原两部分。北部大青山区总面积为1007.57平方千米，海拔为1300～2200多米，地貌为剥蚀中、低山和不明显的丘陵过渡带，地形属中低山；山前是土默川平原的一部分，总面积为1772.3平方千米，海拔为1000～1100米之间，地势总趋势东高西低、北高南低，东南部为风蚀沙化区。土石山区、平原区、风沙区分别占37.15%、48.17%、14.68%。

土默特左旗深居内陆，远离海洋，为温带大陆性气候，冬季长而寒冷，夏季短而炎热，寒暑变化剧烈，降雨量少，蒸发量大，气候干燥，无霜期短。年平均气温7.2℃，最冷月为1月，月平均气温-11.3℃；极端最低气温为-35.6℃（1971年1月21日）；最热月为7月，月平均气温22.8℃，极端最高气温37.2℃（1999年7月24日）。年平均无霜期133天。初霜日一般在9月24日，终霜日在5月13日，最大冻结深度为1.31米。年平均降水量为379.4毫米，全年降水日约为50天，春季平均降水量在48.7毫米，夏季为247.5毫米，秋季为67.8毫米，冬季为15.4毫米。相对湿度较低，年平均湿度为54%，造成蒸发量大于降水量，年平均蒸发量为1851.7毫米。日照时间较长，年平均日照时数2952.1小时，是中国日照最长的地区之一。年总辐射量为133.82千卡/平方厘米，月平均辐射量为16.36千卡/平方厘米。

土默特左旗境内河流水系主要有大黑河、小黑河、什拉乌素河、哈素海及沿山各大小山沟水，平均年径流量4.1亿立方米，年产地表水1.8亿立方米，地下水2.3亿立方米，每年引黄河水入境7337万立方米。

土默特左旗土壤共有五个大类，分别为草甸土、灰褐土、沼泽土、盐土、栗钙土。

土默特左旗地处土默川平原地带，多年的农业生产，使原有的草地资源替代为人工栽培植物，因此本区的野生植物种类较少，主要种类有黄芪、岩黄芪、甘草、银柴胡等。本区的草地植被明显特征是植物群落结构简单，草层低矮、稀疏，多为单层结构，群落的数量特征普遍偏低。植被多以多年生中旱生、旱中生和强旱生类植物为主。

土默特左旗总土地面积416.98万亩（合2779.83平方千米）。山区面积164.15万亩。从利用状况看，农用地面积343.99万亩（其中:耕地173.85万亩），建设用地27.9万亩，未利用土地42.86万亩。

土默特左旗，境内地下水资源丰富，年开采量为3.2亿立方米。全旗水利工程有哈素海水库、红领巾水库、万家沟水库、五一水库等，水库总库容蓄水量1.6亿立方米。

土默特左旗，境内矿产资源十分丰富，已探明地热资源2处、金属和非金属矿藏48种，具有开采价值的有无烟煤、黄金、石棉、泥炭、石墨、云母、紫砂陶土等10余种，其中尤以紫砂陶土、石墨、泥炭最具开采价值。

土默特左旗，有林地面积22043公顷，用材林地面积1772公顷，总蓄积量703998立方米；草场面积28万亩；养殖水面面积4.5万亩；野生动物有狍子、鹿、青羊、狐狸等30余种；野生植物400余种。

土默特左旗野生动物有狍子、鹿、青羊、狐狸等30余种，野生植物400余种。据初步调查统计，哈素海自然保护地目前共有脊椎动物284种，其中哺乳动物15种，鸟类236种，有国家一、二级保护动物40种，爬行动物8种，两栖动物4种，鱼类21种；维管植216种，其中被子植物215种，有国家二级保护物种甘草。

2013年底，土默特左旗总人口36.5万人，有蒙古族、汉族、回族、满族、朝鲜族、达斡尔族、鄂伦春族、壮族、藏族、白族、苗族、土家族、彝族、哈尼族、维吾尔族、俄罗斯族、佤族、土族、黎族、瑶族、裕固族、傈僳族、羌族、布依族、基诺族、高山族、鄂温克族、白族、侗族、东乡族、仡佬族、拉祜族、纳西族等33个民族，其中蒙古族42504人，汉族318754人，回族1933人，满族1024人，傈僳族101人，其他民族人口均不足百人。全旗总户数126682户，非农业人口46964人。

根据第七次人口普查数据，截至2020年11月1日零时，土默特左旗常住人口为263131人。

截至2022年末，土默特左旗总人口37万。

土默特左旗是一多民族聚居旗有蒙古族、汉族、回族、满族、朝鲜族、达斡尔族、鄂伦春族、壮族、藏族、白族、苗族、土家族、彝族、哈尼族、维吾尔族、俄罗斯族、佤族、土族、黎族、瑶族、裕固族、傈僳族、羌族、布依族、基诺族、高山族、鄂温克族、白族、侗族、东乡族、仡佬族、拉祜族、纳西族等35个民族。

2022年，土默特左旗地区生产总值完成275亿元，同比增长7%；一般公共预算收入完成19.9亿元，扣除留底退税因素后，同比增长9.24%；固定资产投资完成82亿元，同比增长20.6%；规模工业增加值同比增长14.6%；社会消费品零售总额实现34.5亿元，同比增长3%；城镇常住居民人均可支配收入达到42486元，同比增长5%；农村常住居民人均可支配收入达到23405元，同比增长6%。

2022年，土默特左旗共完成农作物播种面积156万亩，其中：粮食作物播种面积140万亩，大豆玉米带状复合种植4.7万亩，粮食产量约67万吨。丰富百姓“菜篮子”建设，新增设施蔬菜种植面积155亩，露地蔬菜种植12000亩。新建20.4万亩高标准农田。全旗牲畜存栏81.1万头，奶牛存栏总数达14.9万头，日均交售生鲜乳1774.2吨，运营畜禽规模化养殖场区100处。

2022年，土默特左旗规模以上工业企业52家，全年预计完成产值230亿元，同比增长45%，其中产值亿元以上27家。

2022年，土默特左旗建成乡村电商服务网点58个，行政村覆盖率达50%以上，服务覆盖率达90%以上。金融服务能力进一步增强，各类存款余额达到148.37亿元，其中居民储蓄存款余额达到121.69亿元；各类贷款余额达到98.96亿元。

土默特左旗区位优越、交通便利。地处首府呼和浩特市、包头市和鄂尔多斯市的“金三角”腹地，是呼包鄂经济区和呼包银榆经济圈的重要节点旗，也是沟通西北、连接蒙古国重要的附交通枢纽地区。东距呼和浩特白塔国际机场30千米，紧邻呼和浩特新建机场。

土默特左旗境内110国道、京藏高速公路横贯东西，209国道、103省道、呼准高速纵贯旗境东部，乡村公路四通八达，全旗公路通车里程1413千米。基本建成以察素齐镇为中心，以干线公路（国道110、国道209、省道103）为主骨架、以“三横八纵”县道为次骨架，连通全国各地和周边旗县的运输通道。

京包铁路

京包铁路穿越旗境61.5千米，并设有五个车站，与北京、西安、太原、兰州、银川、上海、宁波、南京、武汉等城市均有旅客列车通行。呼和浩特市还有直达乌兰巴托和莫斯科的国际联运列车。察素齐镇火车站日过往旅客列车12对，货物年吞吐量达10万多吨。

呼准铁路

呼准铁路于2004年开工建设，经过台阁牧镇、白庙子镇，在台阁牧镇甲兰营子设货运站，并铺轨到金山电厂。

2012年，土默特左旗共有幼儿园27所，幼儿园教职工人数306人，专任教师人数149人，在园幼儿人数4435人。全旗共有小学25所，小学教职工人数1787人，专任小学教师人数1470人，小学在校生人数15161人，小学毕业生升学率100%。全旗普通中学共有教职工1325人；共有普通初中学校12所，普通初中专任教师518人，普通初中在校生人数7348人，毕业生升学率83.0%；共有普通高中学校3所，普通高中专任教师469人，普通高中在校生人数4706人，毕业生升学率76%；有职业高中2所，职业高中教职工人数56人，职业高中专任教师53人，职业高中在校学生371人；教师进修学校1所，特殊教育学校1所，适龄儿童入学率达100%。

2022年，土默特左旗第三幼儿园、金川第三幼儿园、金川学校初中部续建工程投入使用，新城区第一实验小学敕勒川分校、呼市二中敕勒川分校、呼市四中敕勒川分校、金川第一、第二幼儿园、金川第二学校、金山第一幼儿园均按计划建设中。

2012年，土默特左旗共有各类医疗机构25个。医疗卫生单位实有病床有471张，卫生机构全部职工总数571人，比上年增长24；卫生技术人员数421人，比上年增长73人，其中职业助理医师281人，比上年增长71人。

2022年，土默特左旗累计完成新冠疫苗接种90万余次，建成乡镇卫生院中医馆16个，敕勒川医院感染病防治楼主体完工，方舱实验室投入运行，保障居民核酸检测需求。完成1036户问题户厕的整改工作。

2012年，土默特左旗参加基本养老保险的职工达到14259人，比上年增加247人；参加基本医疗保险的职工24917人，比上年增加600人；参加失业保险的人数13032人，比上年增加232人；城镇居民有4776人得到最低生活保障金，比上年减少765；农村居民有15484人得到最低生活保障金，比上年增加88人；参加新型合作医疗的人数达253942人，比上年减少2757人。

2022年，土默特左旗城镇新增就业3660人，城镇登记失业率4.87%，低于目标0.13个百分点。全年累计为企业减免养老保险、失业保险等各项费用2025万元。

2022年，土默特左旗基础设施建设完成全胜北路、怡雅东巷、人民路广场改造工程，上十里坡-侯家营、苏庄-店上、出彦-口肯板等乡村公路建成通车，旗人防自建工程、中学街和光明南路照明节能项目、20个老旧小区改造工程、西河沿等7座危桥改造工程有序推进中。完成7912户燃气技防设施的安装，建设口袋公园。

土默特左旗因蒙古土默特部落名称得名。“土默特”系蒙古语，意为“万户”。

截至2021年，土默特左旗有脑阁等13处非物质文化遗产。

脑阁

脑阁的“脑”是方言，即把东西举起扛在肩上之意。脑阁通常由成年男子（称为“色脚”）身背铁架子，上面固定一两名儿童（叫“色芯”）进行表演。脑阁在我市主要分布在土默特左旗的毕克齐镇腊铺村、白庙村，察素齐镇友好村、尔胜村。脑阁于2008年入选第二批国家级非物质文化遗产名录。

截至2021年，土默特左旗有广化寺造像、乌兰夫故居2个全国重点文物保护单位。革命遗迹、遗址有乌兰夫故居、贾力更烈士故居、荣耀先故居等。文物古迹有赵北长城遗址、喇嘛洞召、土默特旗务衙署、磨崖石刻等。

通用语言为普通话和蒙古语，当地口语多使用晋语，属于晋语的大同-包头片方言。

土默特左旗境内有乌兰夫故居红色文化旅游区、贾力更烈士故居红色文化旅游区、敇勒川文化旅游区等4A和3A景区；有大青山抗日游击根据地司令部驻地和西梁会议等遗址遗迹；抗日英雄贾力更、高凤英等革命先烈的牺牲纪念地。湖光山色、碧波荡漾的“塞外西湖”哈素海也是国家级湿地保护区。

土默特左旗被誉为内蒙古革命的发祥地，草原上的红色延安。全旗共有A级旅游景区8家，其中4A级级3家（敕勒川文化旅游区、伊利乳产业工业旅游区、乌兰夫故居红色文化旅游区），3A级3家（白石生态旅游区、阳光半岛生态园、贾力更烈士纪念馆），2A级2家（呼白酒厂、海日汉生物制药），全旗A级景区总数居全市各旗区前列。

乌兰夫故居红色文化旅游区

乌兰夫故居红色文化旅游区，国家AAAA级旅游景区，位于内蒙古自治区土默特左旗塔布赛村，是上世纪初一处典型的北方农村民居。2006年，乌兰夫纪念馆对其进行修葺后，重新对游客开放。

乌兰夫纪念馆

乌兰夫纪念馆，坐落在呼和浩特市新华西街乌兰夫公园内，于1991年建成，1997年被中宣部命名为“全国百家爱国主义教育示范基地”，2005年被中宣部、国家发改委、国家旅游局等部委联合命名为“全国百家红色旅游经典景区”，2018年被评为“国家AAAA级旅游景区”。2006年被国家民委命名为“全国民族团结进步教育基地”，是国家民委命名的首批27个全国民族团结进步教育基地之一。纪念馆由主馆、纪念广场、塑像平台、升旗台、碑亭、牌楼6个部分组成。

内蒙古敕勒川草原文化旅游区

内蒙古敕勒川草原文化旅游区（哈素海）是国家AAAA级旅游景区。位于呼和浩特市土左旗西部，是哈素海与大青山之间的广阔草场，历史上称为敕勒川，是北魏民歌《敕勒歌》所描绘的地方。景区内拥有“阴山、草原、湿地、湖泊、温泉、气候”等多种资源优势。

马永生，1961年9月9日出生，内蒙古自治区土默特左旗人，正高级工程师，博士研究生毕业，第十三届全国政协委员，中国工程院院士，现任中国石油化工集团有限公司董事长、党组书记。

布小林，女，蒙古族，1958年8月生，内蒙古土默特左旗人，全国人大环境与资源保护委员会副主任委员（2021年8月20日任）。

乌兰夫（1906年12月23日—1988年12月8日）男，内蒙古土默特左旗塔布村人，蒙古族。1925年9月加入中国共产党。1947年5月，领导组建内蒙古自治政府，被选为自治区主席。1955年9月，被授予上将军衔和一级解放勋章。曾任中华人民共和国副主席、全国人民代表大会常务委员会副委员长，中国人民政治协商会议全国委员会副主席，中共中央统战部部长等职。

　布赫，又名云曙光，男，1926年3月生，内蒙古自治区土默特左旗人，蒙古族。1942年7月加入中国共产党，1939年7月参加工作，延安大学民族学院毕业，大学文化。曾任全国人大副委员长。

2019年，土默特左旗入选中国西部百强县市。

2020年6月30日，土默特左旗入选“第二批革命文物保护利用片区分县名单”。

2020年7月，土默特左旗被全国爱国卫生运动委员会重新确认土默特左旗为国家卫生县城。

2020年9月22日，土默特左旗入选“2020中国西部百强县市”。

2020年12月，土默特左旗入选自治区双拥模范城（旗县、市区）名单。

2021年9月，土默特左旗入选“2021中国西部百强县市”。

2021年12月，土默特左旗入选第三批自治区级全域旅游示范区名单。

2024年1月，土默特左旗被命名为第十一批全国民族团结进步示范区示范单位。